RU2693708C1 - Способ прессования труб - Google Patents
Способ прессования труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693708C1 RU2693708C1 RU2018132794A RU2018132794A RU2693708C1 RU 2693708 C1 RU2693708 C1 RU 2693708C1 RU 2018132794 A RU2018132794 A RU 2018132794A RU 2018132794 A RU2018132794 A RU 2018132794A RU 2693708 C1 RU2693708 C1 RU 2693708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- press
- pressing
- sleeve
- pipe
- container
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000754 repressing effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/08—Making wire, bars, tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Способ относится к способу прессования труб. Способ включает последовательную задачу нагретой гильзы в контейнер пресса до контакта с матрицей, ввод пресс-штемпеля с установленной пресс-шайбой и пресс-иглой и последующие распрессовку гильзы и прессование трубы с прямым истечением металла через отверстие матрицы, при этом на стадии распрессовки гильзы пресс-штемпель перемещают с расчетной скоростью. Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении разнотолщинности готовых горячепрессованных труб с повышением их точности и производительности процесса прессования. 3 ил., 1 табл.
Description
Способ относится к области обработки металлов давлением, а именно к производству труб, и может быть использован при производстве труб методом прессования на горизонтальных трубопрофильных прессах.
Известен способ прямого прессования трубопрофильного изделия, включающий задачу нагретой до температуры пластичности сплошной заготовки в контейнер до упора, запирание отверстия матрицы подпорной пробкой, распрессовку заготовки пресс-штемпелем до беззазорного заполнения металлом полости контейнера, прошивку заготовки на заданную глубину, открытие отверстия матрицы путем удаления подпорной пробки. После открытия отверстия матрицы завершают прошивку с удалением выпрессовки через отверстие матрицы, подачу на пресс-штемпель рабочего давления и выдавливание заготовки в кольцевой зазор между пресс-иглой и отверстием матрицы с формированием трубы (пат. RU №2238161, «Способ прямого прессования трубопрофильного изделия», МПК B21C 23/08, опубл. 20.10.2004).
Недостатком известного способа прессования труб, выбранного в качестве аналога, является то, что во время операции прошивки, возможен изгиб прошивного инструмента из-за больших сжимающих напряжений. При этом отсутствие смазочного материала между прошивным инструментом и металлом заготовки повышает износ прошивного инструмента. За время, затрачиваемое на операции открытия очка матрицы и удаления подпорной пробки, заготовка охлаждается и становится менее пластичной, следовательно, для получения трубы готового профиля требуется больше энергозатрат. Вторым следствием охлаждения является структурные изменения металла заготовки, что особенно характерно для титановых и высоколегированных марок сталей, это также может стать причиной роста сопротивления металла пластической деформации. Вдобавок, структурное изменение металла заготовки может стать причиной изменения требуемых механических свойств трубы готового профиля.
Прототипом заявляемого изобретения является процесс прямого прессования труб на горизонтальных трубопрофильных прессах, включающий в себя задачу нагретой гильзы с пресс-шайбой в контейнер пресса, ввод пресс-штемпеля с пресс-иглой и последующее прямое прессование трубопрофильного изделия в кольцевой зазор образованный пресс-иглой и отверстием матрицы. (Перлин И.Л. Теория прессования металлов / И.Л. Перлин // Металлургия. - 1964 - С. 44-46.)
Недостатком прототипа является то, что гильза после загрузки в контейнер расположена несоосно контейнеру пресса, в результате чего на стадии распрессовки гильзы процесс истечения металла в отверстие матрицы происходит до полного окончания стадии распрессовки, при этом истечение металла начинается в части матрицы расположенной ниже оси прессования, что приводит к изгибу пресс-иглы и увеличивает разнотолщинность готовой трубы.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении разнотолщинности готовых горячепрессованных труб, изготавливаемых на горизонтальных трубопрофильных прессах и, как следствие, повышении их точности и производительности процесса прессования.
Указанный технический результат достигается за счет того, что технологический процесс прессования труб, отличающийся от способа прототипа тем, что на стадии распрессовки гильзы, скорость перемещения пресс-штемпеля рассчитывают по формуле:
где Lг - длина гильзы, мм;
Dг - наружный диаметр гильзы, мм;
dг - внутренний диаметр гильзы, мм;
Dк - внутренний диаметр контейнера, мм;
dи - диаметр пресс-иглы, мм;
Kз - коэффициент учитывающий разницу dг и dи, с;
Kу - коэффициент учитывающий ограничение максимального усилия прессования, с.
Коэффициент Kз устанавливается следующим образом:
Коэффициент Kу устанавливается следующим образом:
• 1 с, если Pуст ≥ 0,7Pmax;
• 0 с, если Pуст < 0,7Pmax.
Где Pуст - установившееся усилие прессования, МН;
Pmax - максимальное усилие прессования, МН.
Такой уровень скорости гарантирует распрессовку гильзы до беззазорного заполнения контейнера и предохраняет от преждевременного истечения металла в кольцевой зазор между пресс-иглой и отверстием матрицы. В результате весь объем деформируемого металла, к моменту начала стадии прессования трубы, располагается соосно рабочему инструменту и контейнеру пресса, что снижает разнотолщинность готовых труб.
Таким образом задача повышения точности решается за один рабочий цикл и не требует дополнительных операций таких как прошивка и запирание-отпирание отверстия матрицы, следовательно, увеличивается производительность процесса прессования.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема расположения гильзы перед рабочим циклом процесса прессования; на фиг. 2 - схема прессования трубы с рассчитанной по формуле (1) скоростью перемещения пресс-штемпеля на стадии распрессовки: а) стадия распрессовки гильзы, б) установившейся процесс; на фиг. 3 - схема прессования трубы в случае равных скоростей перемещения пресс-штемпеля: а) стадия распрессовки гильзы, б) установившийся процесс.
На фиг. 1-3 в контейнер 1 задается нагретая гильза 2 до контакта с матрицей 3, установленной в матрицедержателе 4. Далее вводится пресс-штемпель 5 с установленной на нем пресс-шайбой 6 и пресс-иглой 7. После чего скорость перемещения пресс-штемпеля на стадии распрессовки гильзы 2, устанавливают до величины, рассчитанной по формуле (1) (фиг. 2а). После стадии распрессовки гильзы 2 следует стадия прессования трубы (фиг. 2б), на которой скорость пресс-штемпеля устанавливается в зависимости от технологии производства каждого типоразмера труб.
На фиг. 3 показан вариант осуществления способа по прототипу, когда на стадии распрессовки гильзы 2 (фиг. 3а) и прессования трубы (фиг. 3б) скорость перемещения пресс-штемпеля остается неизменной и равной скорости прессования.
Предлагаемый способ был опробован при производстве горячепрессованных труб наружным диаметром 171 мм и толщиной стенки 7,0 мм из сплава марки ПТ-1М в соответствии с требованиями ТУ 14-3-821. Трубы изготавливались на горизонтальном трубопрофильном прессе усилием 55 МН.
Нагретая гильза задавалась в контейнер горизонтального трубопрофильного пресса до контакта с матрицей, далее вводился пресс-штемпель с установленной пресс-шайбой и пресс-иглой. После чего происходила распрессовка гильзы. Далее происходил процесс прямого прессования трубы.
Значения средней разнотолщинности изготовленных труб, при разных скоростях перемещения пресс-штемпеля, приведены в таблице.
Таблица - Скоростные режимы прессования и
№ | Скорость распрессовки , мм/с | Скорость прессования , мм/с | Средняя разнотолщинность труб (Δs), мм |
1 | 100 | 300 | 1,12 |
2 | 160 | 300 | 0,62 |
3 | 250 | 300 | 0,76 |
4 | 300 | 300 | 1,02 |
Расчет скорости перемещения пресс-штемпеля на стадии распрессовки гильзы с использованием формулы (1):
где νр - скорость распрессовки, мм/с;
Lг = 500 мм - длина гильзы;
Dг = 366 мм - наружный диаметр гильзы;
dг = 165 мм - внутренний диаметр гильзы;
Dк = 372 мм - внутренний диаметр контейнера;
dи = 156 мм - диаметр пресс-иглы;
Kз = 2 с - коэффициент учитывающий разницу dг и dи;
Kу = 1 с - коэффициент учитывающий ограничение максимального усилия прессования.
Таким образом, использование изобретения позволяет снизить среднюю разнотолщинность готовых труб до 12% по сравнению с трубами, получаемыми по способу прототипу.
Claims (13)
- Способ прессования труб, включающий последовательную задачу нагретой гильзы в контейнер пресса до контакта с матрицей, ввод пресс-штемпеля с установленной пресс-шайбой и пресс-иглой и последующие распрессовку гильзы и прессование трубы с прямым истечением металла через отверстие матрицы, отличающийся тем, что на стадии распрессовки гильзы скорость перемещения пресс-штемпеля рассчитывается по формуле
- где Lг - длина гильзы, мм;
- Dг - наружный диаметр гильзы, мм;
- dг - внутренний диаметр гильзы, мм;
- Dк - внутренний диаметр контейнера, мм;
- dи - диаметр пресс-иглы, мм;
- Kз – коэффициент, учитывающий разницу dг и dи, с;
- Kу – коэффициент, учитывающий ограничение максимального усилия прессования, с;
- при этом коэффициент Kз устанавливают равным 1 с, если (dг - dи)≤ 8 мм или 2 с, если 8 мм < (dг - dи) ≤ 15 мм, или 3 с, если (dг - dи) > 15 мм,
- при этом коэффициент Kу устанавливают равным 1 с, если Pуст ≥ 0,7Pmax или 0 с, если Pуст < 0,7Pmax,
- где Pуст - установившееся усилие прессования, МН,
- Pmax - максимальное усилие прессования, МН.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132794A RU2693708C1 (ru) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Способ прессования труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132794A RU2693708C1 (ru) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Способ прессования труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2693708C1 true RU2693708C1 (ru) | 2019-07-04 |
Family
ID=67251776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018132794A RU2693708C1 (ru) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Способ прессования труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2693708C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166394C1 (ru) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" | Способ изготовления стальных бесшовных труб |
JP2004174536A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属管の熱間押出し製管方法 |
RU2238161C2 (ru) * | 2002-10-28 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Способ прямого прессования трубопрофильного изделия |
EP2796219A1 (en) * | 2011-12-23 | 2014-10-29 | Korea Automotive Technology Institute | Apparatus and method for manufacturing a seamless pipe |
-
2018
- 2018-09-13 RU RU2018132794A patent/RU2693708C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166394C1 (ru) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" | Способ изготовления стальных бесшовных труб |
RU2238161C2 (ru) * | 2002-10-28 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Способ прямого прессования трубопрофильного изделия |
JP2004174536A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属管の熱間押出し製管方法 |
EP2796219A1 (en) * | 2011-12-23 | 2014-10-29 | Korea Automotive Technology Institute | Apparatus and method for manufacturing a seamless pipe |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПЕРЛИН И.Л. Теория прессования металлов. М.: Металлургия, 1964, с.44-46. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10814370B2 (en) | Special-purpose die for shaping aluminum-magnesium alloy by rotating extrusion | |
CN104785563B (zh) | 带底长筒形件精密挤压成形的方法 | |
CN103894436B (zh) | 一种增强镁合金管的往复挤压装置及加工方法 | |
RU2351422C1 (ru) | Способ изготовления стальных бесшовных труб большого диаметра | |
CN104307912A (zh) | 一种变通道挤压轧制成形装置及其成形方法 | |
US2337804A (en) | Tube-extrusion apparatus | |
US2063563A (en) | Manufacture of extruded metal shapes by hot hydraulic extrusion | |
RU2491147C2 (ru) | Способ получения поковок крупногабаритных полукорпусов шаровых кранов, имеющих горловину и сферическую часть | |
CN105414233A (zh) | 一种带背压反挤压模具及采用该模具的加工工艺 | |
US3263474A (en) | Method and apparatus for forming splines | |
RU2693708C1 (ru) | Способ прессования труб | |
CN107206497A (zh) | 烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法和产品 | |
CN103978061B (zh) | 细长厚壁变截面内孔液力挤压装置及方法 | |
US2237993A (en) | Production of cup-shaped hollow bodies from metal billets | |
US3383891A (en) | Superhydraulic forging method and apparatus | |
RU2451569C2 (ru) | Способ объемного выдавливания деталей типа стакана концентричным угловым прессованием на горизонтальном экструзионном гидравлическом прессе | |
JP2010064100A (ja) | 歯車の製造装置及び製造方法 | |
RU2686503C1 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб | |
RU2548872C2 (ru) | Способ высадки концов труб | |
US2451511A (en) | Means for making wrench sockets and the like | |
US717886A (en) | Method of making seamless tubes or hollow articles. | |
GB1274194A (en) | Method of cold forming tubular members with axial passages or channels | |
US2418874A (en) | Apparatus for drawing flat metal blanks into shells | |
RU2707456C1 (ru) | Способ и устройство для получения оболочки с переменной толщиной стенки по высоте | |
RU2542179C1 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200914 |